一种新型不对称半桥串联谐振变换器的研究与应用

《一种新型不对称半桥串联谐振变换器的研究与应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、摘要摘要传统的半桥谐振变换器一般采用频率调制方式，这种控制方式存在很大局限性：(1)输入电压范围窄；(2)串联谐振型变换器中，轻载时，由于品质因数Q减小，输出电压对频率的敏感性降低，输出电压无法调节；(3)轻载时，变换器工作在高频条件下，开关损耗增大，同时出现能量回馈现象，降低了变换器效率。因此，为了满足高效、高频、高功率密度谐振变换器的要求，必须采用脉宽调制型谐振变换器。目前出现的脉宽调制型谐振变换器，克服了以上缺陷，开关损耗明显降低，变换器能工作于高频条件下，对中、大功率变换器而言，也能实现高功率密都。但是，对于小功率变换器来说，其所需元器件较多，结构复

2、杂，降低了功率密度，成本也增大。本文针对上述缺点，将不对称半桥串联谐振变换器与Class—E并联电容低dv／dt整流器结合，提出了一种新型的谐振变换器拓扑。本文首先介绍了谐振变换器提出的背景，并对谐振变换器进行了分类比较，重点介绍了串联谐振电路的工作原理和基本关系。在分别讨论了典型不对称半桥变换器和Class—E并联电容低dr／dr整流器的工作原理的基础上，对新拓扑进行了拓扑分析，明确了新型不对称半桥串联谐振变换器软开关实现的条件，并对副边同步整流管的驱动方式进行了讨论。其次，对电路的试验参数进行了设计，重点是磁性元件的设计。在介绍了控制芯片和驱动芯片基本资

3、料的基础上，提出了互补型的控制电路，对控制电路参数进行了设计，并利用试验波形说明了控制电路的可行性。然后，根据设计出的试验参数，对电路的软开关进行了仿真分析。通过比较有、无辅助支路时的仿真波形，说明了辅助支路对变换器软开关实现的作用。最后，本论文为了验证所提出的电路拓扑的优越性进行了试验研究工作，并对得到的试验波形进行了详细的分析，说明了新拓扑的可行性。利用试验所得的效率参数绘制了效率曲线，并对电路进行了简要的损耗分析。关键词：谐振变换器；不对称半桥；同步整流；class—E整流器；软开关华南理工大学硕士学位论文AbstractTheconventional

4、half-bridgeresonantconvertergenerallyadoptsfrequencymodulationmode．Thiscontrollingmodehassomelimitations：(1)Narrowinputvoltagerange；(2)OutputvoltagevariationinsensitivetofrequencymodulationatlightloadduetolowQ—factorofseriesresonantcircuit；(3)Highlossatlightloadduetohigherswitching

5、lossandcirculationenergy．Inordertoachievehighefficiencyandhighfrequencyandhighpowerdensity，thereisatrendtooperateresonantpowersuppliesatpulsemodulationmode(PWM)．Anumberofnewconstantfrequencyresonantde／deconvertertopologieshavebeenreported．Theseconvenertopologieshavereducedswitching

6、lossesandCallbeoperatedathighfrequency．Theseconvertersofferhighpowerdensitiesatmediumtohighpowerlevels．Butatlowtomediumpowerlevels，theseconvertersdonotgivehighpowerdensitiesbecauseofahighcomponentcount．What’Smore，theirpowerandcontrolcircuitsarecomplexandthecostincreases．Inordertoav

7、oidthesedrawbacksmentionedabove，thispaperpresentsanewresonantconvertertopology．Thistopologycombinesasymmetricalhalf-bridge(AHB)seriesresonantconverterandClass—Elowdv／dtrectifierwithaparallelcapacitor．Firstly，thispaperintroducesthebackgroundsandclassificationsoftheresonantconverters

8、andemphasizesontheoperatin